Batterio modificato elimina totalmente oltre il 40% dei tumori al colon-retto in test di laboratorio

Un batterio geneticamente modificato – il probiotico Escherichia coli di Nissle 1917 (EcN) – è stato in grado di eliminare oltre il 40 percento dei tumori al colon-retto in modelli murini (topi) in un apposito esperimento. Si tratta di un risultato significativo che potrebbe sfociare in nuovi e promettenti terapie contro la neoplasia. Il cancro al colon-retto, come evidenziato dall'Istituto Superiore di Sanità (ISS), è infatti uno dei tumori aggressivi più diagnosticati e mortali al mondo, rientrando fra i cosiddetti “big killer”. In Italia, secondo i dati nel rapporto “I numeri del cancro” messo a punto da AIOM, AIRTUM e altre associazioni, vengono diagnosticati circa 50.000 nuovi casi ogni anno, mentre i decessi si attestano attorno ai 24.000.

Negli ultimi anni il cancro al colon-retto viene rilevato con frequenza sempre maggiore fra i giovani adulti (fascia 25-49 anni), per ragioni ancora non del tutto chiare ai medici, ma che potrebbero coinvolgere stile di vita più sedentario, cibi ultraprocessati, l'esposizione a determinate sostanze e altri fattori. Ciò che è certo è che i ricercatori sono costantemente a caccia di nuovi metodi efficaci per combattere la neoplasia, con grandi speranze riposte anche nei vaccini a mRNA. Nel frattempo la chemioterapia e l'immunoterapia restano le armi migliori a disposizione che abbiamo; proprio per questo un team di scienziati sta sperimentando una nuova strategia che coniuga entrambe le terapie, sfruttando un batterio geneticamente modificato per colpire con estrema precisione le cellule malate.

A testare con successo il probiotico Escherichia coli di Nissle 1917 (EcN) contro il cancro al colon-retto in modelli murini è stato un team di ricerca statunitense guidato da scienziati del Dipartimento di Microbiologia e Immunologia e dell'Herbert Irving Comprehensive Cancer Center della Columbia University di New York, che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi del Dipartimento di Ingegneria Biomedica. I ricercatori, coordinati dal professor Nicholas Arpaia, si sono concentrati sul farmaco antitumorale 5-fluorouracile o 5-FU, uno dei chemioterapici più utilizzati contro il tumore intestinale. Per veicolarlo al meglio e potenziare l'azione immunoterapica – cioè in grado di potenziare l'azione del sistema immunitario contro le cellule cancerose – hanno deciso di rivolgersi proprio all'Escherichia coli di Nissle 1917. Come indicato si tratta di un probiotico, ovvero un microorganismo come un batterio o un fungo che, se introdotto da vivo nelle giuste concentrazioni, può offrire benefici alla salute intestinale. Questo ceppo di E. coli non patogeno fu scoperto dal medico tedesco Alfred Nissle in un soldato durante un'epidemia di dissenteria.

Il professor Arpaia e colleghi ritenevano che fosse un vettore perfetto per colpire il cancro al colon-retto, perché questi batteri possono trovare particolarmente ospitale l'ambiente tumorale, povero di ossigeno e ricco di nutrienti (cellule morte e simili). Dopo aver iniettato il probiotico nei topi, hanno effettivamente osservato un significativo accumulo dei microrganismi all'interno dei tumori intestinali. Così hanno deciso di ingegnerizzare il batterio in laboratorio per fargli produrre il farmaco 5-FU attraverso un enzima intermediario, direttamente ed esclusivamente nella massa tumorale. Dopo alcuni tentativi falliti, in cui i topi perdevano troppo peso e manifestavano reazioni avverse, i ricercatori hanno trovato la quadra perfezionando le loro piccole “armi”. Ad esempio, hanno eliminato geni che favorivano la scomposizione del farmaco (chiamati preTA) e catalizzato l'azione immunoterapica, aggiungendo un agonista dell'interleuchina IL-15 per promuovere l'attivazione delle cellule immunitarie e aggiunto un nanocorpo anti PD-L1, per combattere la resistenza all'azione immunitaria. Come indicato, una volta somministrato il probiotico perfezionato, nel 43 percento dei casi i tumori al colon-retto nei topi sono completamente scomparsi.

“Esperimenti abscopali e di re-esposizione hanno indicato che questa strategia di chemioimmunoterapia batterica induce un'immunità antitumorale sistemica e una memoria immunitaria duratura”, hanno scritto il professor Arpaia e colleghi nell'abstratc dello studio. “In sintesi – aggiungono gli scienziati – il nostro approccio integra la terapia enzimatica/profarmaco e l'immunoterapia in un unico sistema di somministrazione batterica, superando i limiti chiave delle terapie convenzionali e fornendo un quadro razionalmente progettato per la chemioimmunoterapia spazialmente controllata.”

Chiaramente si tratta di sperimentazione preclinica su modelli murini, pertanto prima di arrivare a una nuova, potenziale terapia potrebbe volerci molto tempo, qualora ne fossero dimostrate sicurezza ed efficacia. I dettagli della ricerca “Engineered probiotics for tumor-targeted combination chemoimmunotherapy” sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Science Translational Medicine.